一种利用光伏产业废料制备锂离子电池负极材料的方法技术

本发明专利技术公开一种利用光伏产业废料制备锂离子电池负极材料的方法，包括：1)光伏产业废料预处理获得硅粉；2)锂离子电池负极材料的制备：2.1)、将步骤1)制备的硅粉与分散剂加入到溶剂中，两者质量比为4比1；分散使硅粉形成均匀、分散的纳米硅颗粒；2.2)、将引发剂过硫酸铵加入到步骤2.1)的溶液中，超声分散；2.3)、酸化处理溶液，调节溶液的pH为1‑3；2.4)、随后逐滴加入单体对硅颗粒进行包覆，并在冰浴条件下搅拌反应8‑12小时；2.5)、反应完成后，将所得液体离心，洗涤至中性，然后在真空干燥，研磨得到锂离子电池负极材料。本发明专利技术通过对光伏产业废料进行处理，通过简单易行可以工业化应用的方法对硅原料进行改性，促进硅负极的商业化应用。

A method of preparing anode material for lithium ion battery by using waste energy of photovoltaic industry

The invention discloses a method, using photovoltaic industry waste to prepare anode materials for lithium ion batteries: 1) photovoltaic industry waste pretreatment with silica fume; 2) anode material of lithium ion battery preparation: 2.1), step 1) preparation of silica powder and dispersant added to the solvent, the mass ratio of a ratio of 4 to 1; the formation of silica nano silicon particles dispersed evenly distributed; 2.2), the initiator of ammonium persulfate is added to the step 2.1) ultrasonic dispersion in a solution; 2.3), acidification treatment solution, adjusting the pH of solution was 1 3; 2.4), followed by the dropwise addition of monomer coating the silicon particles, and under the condition of the ice bath stirring for 8 12 hours; 2.5), after the completion of the reaction, the centrifugal liquid, washing to neutral, then in vacuum drying, grinding to obtain anode materials for lithium ion batteries. The invention improves the commercialization of silicon negative electrode by modifying the waste material of photovoltaic industry, and modifying silicon raw materials through simple and industrialized application.

【技术实现步骤摘要】
一种利用光伏产业废料制备锂离子电池负极材料的方法
本专利技术涉及废料利用
，特别涉及利用光伏产业废料制备锂离子电池负极材料的方法。
技术介绍
气候变暖，环境恶化，化石燃料的枯竭等严峻挑战，迫使人们对绿色环保的新能源具有迫切的需求。与此同时互联网技术的高速发展，各种移动电子设备日新月异，对于能量密高，便于携带，安全的电源的需求也是日益增长。锂离子电池以其能量密度高、循环性能好、清洁便携等特点，引起了人们广大的兴趣。目前商用锂离子电池负极材料为石墨，但是石墨的理论比容量较低(330mAh/g),而且石墨负极容易出现“析锂”,发生安全隐患。这些致命的缺陷已无法满足目前人们对于高容量电池的需求，而硅材料以其较高的比容量(4200mA/h)，地壳中含量丰富，脱嵌锂电位低，不会发生由于“析锂”而出现安全隐患等诸多优点，成为了人们的研究热点。同时，硅负极在应用过程中面临体积膨胀效应的挑战：1在脱嵌锂过程中会发生400％的体积膨胀效应，引起硅颗粒由于应力作用而破碎，从而失去电化学活性；2由于体积效应，不能形成稳定的固体电解质界面膜，造成电解液的多次分解，降低了材料的电导率；3由于体积效应而与集本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种利用光伏产业废料制备锂离子电池负极材料的方法，其特征在于，包括以下步骤：1)光伏产业废料预处理：1.1)、将光伏产业废料焙烧，然后自然冷却至室温；1.2)、将步骤1.1)得到的产品球磨；1.3)、将球磨过的样品，用各向同性的氢氟酸/硝酸混合液和各向异性的氢氧化钾各进行一次刻蚀、清洗，然后干燥获得硅粉；2)锂离子电池负极材料的制备：2.1)、将步骤1)制备的硅粉与分散剂加入到溶剂中，分散使硅粉形成均匀、分散的纳米硅颗粒；硅粉与分散剂的质量比为4比1；2.2)、将引发剂过硫酸铵加入到步骤2.1)的溶液中，超声分散；引发剂的与2.4)中单体的质量比例为1比2.5；2.3)、酸化处理溶液，调节溶液...

【技术特征摘要】
1.一种利用光伏产业废料制备锂离子电池负极材料的方法，其特征在于，包括以下步骤：1)光伏产业废料预处理：1.1)、将光伏产业废料焙烧，然后自然冷却至室温；1.2)、将步骤1.1)得到的产品球磨；1.3)、将球磨过的样品，用各向同性的氢氟酸/硝酸混合液和各向异性的氢氧化钾各进行一次刻蚀、清洗，然后干燥获得硅粉；2)锂离子电池负极材料的制备：2.1)、将步骤1)制备的硅粉与分散剂加入到溶剂中，分散使硅粉形成均匀、分散的纳米硅颗粒；硅粉与分散剂的质量比为4比1；2.2)、将引发剂过硫酸铵加入到步骤2.1)的溶液中，超声分散；引发剂的与2.4)中单体的质量比例为1比2.5；2.3)、酸化处理溶液，调节溶液的pH为1-3；2.4)、随后逐滴加入单体对硅颗粒进行包覆，并在冰浴条件下搅拌反应8-12小时；2.5)、反应完成后，将所得液体离心，洗涤至中性，然后在真空干燥，研磨得到锂离子电池负极材料。2.根据权利要求1所述的一种利用光伏产业废料制备锂离子电池负极材料的方法，其特征在于，步骤1.1)中将光伏产业废料在氮气环境下450℃焙烧5小时。3.根据权利要求1所述的一种利用光伏产业废料制备锂离子电池负极材料的方法，...

【专利技术属性】
技术研发人员：李明涛，杜庆阳，屈龙，
申请(专利权)人：西安交通大学，
类型：发明
国别省市：陕西,61